Bachelor- / Masterarbeit: FEM-Analyse eines neuartigen Mehrkomponentenaufnehmers (MKA) für WEA-Systemprüfstände

Der Chair for Wind Power Drives erforscht das Verhalten von Antriebssystemen in modernen Multimegawatt-Windkraftanlagen. Forschungsziele sind die Steigerung der Verfügbarkeit, der Robustheit und der Energieeffizienz der Windenergieanlagen sowie die Senkung der Stromgestehungskosten. Hierzu werden Software-Entwicklungswerkzeuge und moderne Systemprüfstände im Verbund eingesetzt.

Der Entwicklungsprozess neuer und leistungsstärkerer Windenergieanlagen wird durch umfangreiche Tests auf Systemprüfständen begleitet, um die Effizienz und Sicherheit der Anlagen zu gewährleisten. Die Eingangslasten haben einen entscheidenden Einfluss auf die Auslegung des Triebstrangs. Ein neuartiger Mehrkomponentenaufnehmer ermöglicht es, gleichzeitig sowohl das Drehmoment als auch die nichttorsionalen Lasten direkt im Kraft- und Momentenfluss des Prüflings mit hoher Genauigkeit zu erfassen.

Im Rahmen dieser Abschlussarbeit wird ein FEM-Modell eines neuartigen Mehrkomponentenaufnehmers aufgebaut. Mit Hilfe dieses Modells sollen Lastfälle simuliert und analysiert werden. Neben der Analyse der Anschlusssteifigkeiten ist die Untersuchung des Temperatureinflusses auf die Messgenauigkeit der Dehnungsmessstreifen (DMS) ein weiteres Ziel dieser Arbeit.

Aufgaben:

• Recherche des Stands der Technik und Einarbeiten in die Thematik
• Einarbeitung in FEM und Abaqus
• Einarbeitung in bestehende DMS-Modellierungsstrategien
• Aufbau eines FEM-Modells des Mehrkomponentenaufnehmers
• Durchführung von Lastrechnungen und Analyse der Anschlusssteifigkeiten
• Untersuchen des Temperatureinflusses auf die Messgenauigkeit der DMS
• Analyse der Übersprecheffekte und Entwicklung einer Methode zur rechnerischen Kompensation

Voraussetzung:

• Motivation zu selbstständigem und eigenverantwortlichem Arbeiten, Kommunikations- und Teamfähigkeit
• Interesse an Modellierung, Simulation und Programmierung
• Vorkenntnisse im Bereich der FE-Analyse (Abaqus) und in Matlab sind wünschenswert, aber nicht zwingend erforderlich

Wir bieten:

• Wissenschaftliches Arbeiten in einem hoch motivierten, interdisziplinären Team
• Angenehmes Arbeitsklima und intensive Betreuung
• Erlernen von praxisrelevanten Simulationsmethoden
• Eigenverantwortliches Arbeiten und flexible Arbeitszeiten
• Sofortiger Beginn oder nach Absprache
• Kontakt und Zusammenarbeit mit Industriepartnern

Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:

Lukas Schmitz, M. Sc. RWTH
Chair for Wind Power Drives

Campus-Boulevard 61, 52074 Aachen
lukas.schmitz@cwd.rwth-aachen.de